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Relay Therapeutics 使用 AWS 加速藥物探索

2020

Relay Therapeutics 是一家精準醫療公司,透過利用對蛋白質運動前所未有的見解來改變藥物探索過程。在實驗室測試有希望的化合物之前,科學家們必須考慮一個由接近 100 億種化合物的可用起點組成的分子世界。他們需要將這個廣泛的集合過濾到最有可能與生物靶標結合的 100-200 種化合物。

透過分析更多的化合物,科學家增加了在實驗室中找到合適分子進行測試的機會。在具有數千個 CPU 的典型內部部署資料中心中,分析 10 億種化合物可能需要數個月的時間。在內部部署資料中心部署足夠的 CPU 成本也很高,特別是由於分析的「突發」性質。

研究人員
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對內含數十億行的表格進行排序並非易事。透過使用 AWS 技術,我們可以有效地處理所有資訊,這有助於我們努力實現我們的最終目標 (以比我們以前想像更快的速度為患者提供藥物)。」

Pat Walters
Relay Therapeutics 運算部的副總裁

24 小時處理數十億個分子

通常,在傳統的 IT 環境中,製藥公司一次差不多可以篩選數百萬種化合物。Relay Therapeutics 決定將這個數字擴大到數十億,並求助於 Amazon Web Services (AWS) 來解決這一挑戰。Relay Therapeutics 運算部副總裁 Pat Walters 表示:「選擇 AWS 而不是其他雲端供應商的主要因素是我們從一開始就獲得支援。並持續協助我們提高流程的效率。」

透過存取 AWS 上的近 10 萬個 CPU,Relay Therapeutics 團隊能夠在一天內執行數十億種化合物的分析。利用 Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) Spot 執行個體 的彈性容量解決了 CPU 成本挑戰,該執行個體可以根據需要啟動和關閉。
 
與隨需執行個體的定價相比,Relay Therapeutics 以高達 90% 的折扣利用 AWS 雲端中未使用的 Amazon EC2 容量。透過將 AWS Batch (一種雲原生協同運作服務) 與 Spot 執行個體結合使用,Relay Therapeutics 可以輕鬆擴展到每個虛擬篩選所需的 CPU 數量。

為科學家簡化流程

在 AWS 上,該公司還簡化了虛擬篩選,因此科學家可以使用開放的指令腳本在 AWS Batch 上開始分析。然後,科學家們利用 Amazon Athena 快速分析資料,這是一種無需管理基礎設施的無伺服器查詢服務。 

科學家不必擔心複雜的程式設計,因此有更多時間來分析結果並優化藥物探索過程。Relay Therapeutics 的運算主管 Levi Pierce 表示:「在傳統系統中手動安排這麼多工作是一場夢魘。但使用 AWS Batch 為我們節省了大量時間。」

運算成本節省 50%

Pierce 估計,與在內部部署進行虛擬篩選相比,Amazon EC2 Spot 執行個體將降低 50% 的運算成本。AWS 和 Relay Therapeutics 還在流程中建置參數檢查,以防止分析成本超過預算金額。Walters 解釋:「如果工作超出設定的費用門檻,我們會收到警報。這告訴我們一個參數已關閉,因此我們可以終止工作或即時進行調整。」

下一步:處理 100 億種化合物

自部署 AWS 高效能運算解決方案以來,Relay Therapeutics 已經執行了 50 億個化合物的多重篩選。由於 AWS 提供的可擴展性,科學家可以在同一移動蛋白質目標的多個快照上執行篩選。  

未來,Relay Therapeutics 預計科學家們也許能夠虛擬篩選 100 億種化合物的商業可用資料庫,這將需要整合機器學習來控制成本。AWS 資料中心 可用區域Amazon EMR 將是這項工作的重要組成元素。

實現不可能

幾年前,Relay Therapeutics 團隊認為不可能以公司現行達到的規模,對科學家分析的十億行表格執行虛擬篩選。Walters 強調:「即使對內含數十億行的表格進行排序並非易事。透過使用 AWS 技術,我們可以有效地處理所有這些資訊,這有助於我們努力實現我們的最終目標 (以比我們以前想像更快的速度為患者提供藥物)。」

關於 Relay Therapeutics

Relay Therapeutics 總部位於馬薩諸塞州,致力於創造對患者產生變革性影響的藥物。該公司將前所未有的運算能力與結構生物學、生物物理學、化學和生物學領域的領先實驗方法相結合。

AWS 的優勢

  • 在 1 天和數月內分析 50 億個分子化合物
  • 將運算資源成本降低 50%
  • 使科學家能夠輕鬆執行複雜的分析
  • 驗證分析參數以避免雲端成本超支
  • 根據每個分析作業的需求擴展運算資源


使用的 AWS 服務

AWS Batch

AWS Batch 可讓開發人員、科學家和工程師在 AWS 上輕鬆且有效率地執行數十萬批次運算任務。

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Amazon Athena

Amazon Athena 是一種互動式查詢服務,可讓您使用標準 SQL 輕鬆分析 Amazon S3 中的資料。

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Amazon EC2 Spot 執行個體

透過 Amazon EC2 Spot 執行個體,您可以利用 AWS 雲端中未使用的 EC2 容量。與隨需價格相比,Spot 執行個體最高可享受 90% 的折扣。

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入門

各行各業、各種規模的公司每天都在使用 AWS 來轉型業務。聯絡我們的專家,立即開始使用 AWS 雲端服務。